Sesion 06 MC

DISEÑO DE SISTEMA DE AGUA CONTRA INCEN
PROYECTO:
UBICACIÓN:
FECHA: Aug-19
SECTOR:
1. NORMAS DE REFERENCIA
Para realizar el cálculo hidráulico del sistema se tomó como referencia las siguientes normas :
* RNE Norma IS 0.10 Item 4.0 Agua Contra Incendio

* NFPA 13 Norma para Instalacion de Rociadores
* NFPA 14 Norma para Instalacion de Tuberia Vertical y de Mangueras
* NFPA 20 Norma para la Instalacion de Bombas Estacionarias de Proteccion Contra Incendios
2.0 CALCULO DEL VOLUMEN DE CISTERNA
Para determinar el volumen de la cisterna requerida se ha tenido las siguientes consideraciones

Considerando las caracteristicas de la edificacion y considerando el riesgo que se tiene
Según NFPA 13 1-4.7.1* Ocupaciones de Riesgo Leve
Area de Operación : 3000 pie2 NFPA #13 5.2.3
Densidad : 0.07 gpm/pie2 NFPA#13 5.2.3

Gasto de Cobertura (Rociadores) : 210 gpm
Gasto por Gabinetes (02 GCI) : 500 gpm NFPA #14 7.10.1.2*
El gasto de Bombeo sera: 710 gpm
Según la Norma NFPA 13 para Ocupaciones de Riesgo Leve debe operar durante 30 minutos:
Tiempode Operación 30 minutos NFPA #13Tabla 5.2.2
Luego Gasto de Bombeo x 30
21300 galones
minutos
Volumen de la Cisterna Contra

80.62 M3
Incendio
Capacidad del equipo de bombeo proyectado

El equipo de bombeo principal de agua contra incendio tendrá una capacidad de 750 GPM,
suficiente para el requerimiento simultáneo de hidrantes y rociadores durante 30 minutos.
2.1 DIMENSIONAMIENTO DE CISTERNA
Ancho (m) Largo (m) Altura (m) Volumen (m3)

5.40 6.60 2.30 81.972
VOL. TOTAL. 81.972
ALTURA ÚTIL (m) 2.30
ALTURA LIBRE (m) 0.5
3.0 CALCULO DE LA POTENCIA DE LA BOMBA DE AGUA CONTRA INCENDIO
Se considera un flujo de 01
250 GPM
Gabinete
Se considera un flujo de
210
Rociadores
Se considera un flujo total de: 460 GPM
La presion de la bomba es igual a:
H= Pv + Pn + Z + hf
En donde
H= Presion de la Bomba en psi

Pv= Cabeza de velocidad en Psi en la azotea con flujo de 355 GPM en cada montante
Pn= Presion en la azotea en Psi
Z= Diferencia de altura entre la azotea y el nivel minimo en la cisterna, psi
hf= Perdida de presion por friccion, en la linea de bombeo en psi
a)La cabeza de velocidad se obtiene de la fórmula:
Q= 460 gpm
D= 6.065 plg (Diámetro interior de la tuberia de acero Schedule 40)
Pv= 0.1756193 PSI
b) La presion Pn requerida en la azotea la consideramos de 65 psi (NFPA 13)
Pn= 65 PSI NFPA #13 y Norma IS-010 Item 4.2 "c"
c) La diferencia de alturas Z, entre la azotea y el nivel minimo en la cisterna, es de:
Z= 34.2 m
Z= 48.564 PSI
d) La pérdida de presión por fricción hf, la calculamos deacuerdo a la formula de Hazen-Williams:
Q= 500 gpm en la montante
C= 120 (coeficiente de rugosidad de Schedule 40) Tabla 6-4.4.5 NFPA 13
D= 6.065 plg Diámetro interno de la tubería de acero Schedule 40)
hf= 0.009758 psi/pie de tuberia en el tramo con caudal de: 500 gpm
Por otro lado las longitudes equivalentes de la tuberia de bombeo desde la cisterna a la azotea, deacuerdo a
los planos y a las equivalencias en la tabla 6-4.3.1 del NFPA #13, es como sigue
Tramo Comun
Hf
N° Veces Total
Equivalent
Val
1 32 32
Retencion
Val.
1 10 10
Mariposa
Tee Ø6" 6 30 180
Codo Ø6" 1 14 14
Longitud 34.2
TOTAL = 270.2
Luego la pérdida de carga por friccion en la linea de bombeo:
hf= 0.009758 psi/pie x 270.2 pie = 2.637
TOTAL = 2.637
Luego la perdida de presion por friccion en la linea de

bombeo:
hf= 2.637 PSI
e) Luego, para obtener 65 psi en la azotea, la potencia estimada de la electrobomba:
H= 116.376 PSI
H= 81.955 mca
Q= 500 GPM
Q= 31.5 L/s
POTh
Qb X HDT / (75 x efh)
bomba=
POTe
POTh bomb / ef e
bomba=
Poth
Potencia hidráulica del sistema de bombeo (HP)
bomba:
Pote
Potencia electrica del sistema de bombeo (HP)
bomba:
Qb: Caudal del sistema de bombeo (lt/s)
ef h: Eficiencia hidraulica del sistema de bombeo (%)
ef e: Eficiencia eléctrica del sistema de bombeo (%)
a) Qb= 31.5 L/s valor equivalente a 500 GPM

b) HDT= 81.955 mca valor equivalente a 116.376 PSI
c) ef h= 60.00% %
d) ef e= 85.00% %
Luego, la potencia estimada del sistema de bombeo sera:
La Potencia hidraulica del sistema de bombeo será:

Pot h= 57.37 HP
La Potencia electrica del sistema de bombeo será:

Pot e= 67.49 HP
Caracteristicas del equipo de bombeo:
Potencia: 75 HP
……………
HDT: 81.955 mca 116.38
.
Q (gpm): 500 gpm
4.0 CALCULO DE POTENCIA DE BOMBA JOCKEY
En referencia a la norma NFPA 20 indica que el caudal de la bomba ha de satisfacer el caudal necesario para suplir c
caudal debe diseñarse entre 2- 10% (se consideró el 10%) del caudal de las bombas principales. También la presión
bomba jockey se diseñara un 10% superior a la presión nominal de las bombas principales.
Poth
Potencia hidráulica del sistema de bombeo (HP)
bomba:
Pote
Potencia electrica del sistema de bombeo (HP)
bomba:
Qb: Caudal del sistema de bombeo (lt/s)
ef h: Eficiencia hidraulica del sistema de bombeo (%)
ef e: Eficiencia eléctrica del sistema de bombeo (%)
Caudal Total Bomba ACI 31.5 l/s

Porcentaje del Caudal Total 5.00%
Caudal para suplir fugas 1.575 l/s
Eficiencia Hidraulica de la bomba (n) 65%
Porcentaje a aumentar en la Presion nominal 10%
ADT aumentada 90.15 m
Potencia Hidraulica Estimada de la Bomba 2.91 HP
ef e: Eficiencia eléctrica del sistema de bombeo

85%
(%)
Potencia Eléctrica Estimada de la Bomba 3.43 HP
Caracteristicas del equipo de bombeo:
Potencia: 4 HP
HDT: 90.151 mca …………… 128.01 psi
Q (gpm): 5.9535 gpm
5.0 DISEÑO DE DIAMETROS DE ROCIADORES
Para el diseño del diametro de rociadores se tomo en cuenta la Norma NFPA #13 Tabla 6-5.2.2
debido a que el material que se esta usando es acero al carbono (SCH 40)
UA CONTRA INCENDIOS
aciones
nutos:
Williams:
6-4.4.5 NFPA 13
zotea, deacuerdo a
PSI
dal necesario para suplir cualquier fuga, este
pales. También la presión nominal de la
s.
6-5.2.2

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DISEÑO DE SISTEMA DE AGUA CONTRA INCEN

* RNE Norma IS 0.10 Item 4.0 Agua Contra Incendio

2.0 CALCULO DEL VOLUMEN DE CISTERNA

Para determinar el volumen de la cisterna requerida se ha tenido las siguientes consideraciones

Densidad : 0.07 gpm/pie2 NFPA#13 5.2.3

Volumen de la Cisterna Contra

Capacidad del equipo de bombeo proyectado

2.1 DIMENSIONAMIENTO DE CISTERNA

Ancho (m) Largo (m) Altura (m) Volumen (m3)

3.0 CALCULO DE LA POTENCIA DE LA BOMBA DE AGUA CONTRA INCENDIO

La presion de la bomba es igual a:

H= Presion de la Bomba en psi

Pn= Presion en la azotea en Psi

Z= Diferencia de altura entre la azotea y el nivel minimo en la cisterna, psi

hf= Perdida de presion por friccion, en la linea de bombeo en psi

a)La cabeza de velocidad se obtiene de la fórmula:

Pv= 0.1756193 PSI

b) La presion Pn requerida en la azotea la consideramos de 65 psi (NFPA 13)

Pn= 65 PSI NFPA #13 y Norma IS-010 Item 4.2 "c"

c) La diferencia de alturas Z, entre la azotea y el nivel minimo en la cisterna, es de:

d) La pérdida de presión por fricción hf, la calculamos deacuerdo a la formula de Hazen-Williams:

Q= 500 gpm en la montante

C= 120 (coeficiente de rugosidad de Schedule 40) Tabla 6-4.4.5 NFPA 13

D= 6.065 plg Diámetro interno de la tubería de acero Schedule 40)

Luego la pérdida de carga por friccion en la linea de bombeo:

hf= 0.009758 psi/pie x 270.2 pie = 2.637

Luego la perdida de presion por friccion en la linea de

hf= 2.637 PSI

e) Luego, para obtener 65 psi en la azotea, la potencia estimada de la electrobomba:

a) Qb= 31.5 L/s valor equivalente a 500 GPM

Luego, la potencia estimada del sistema de bombeo sera:

La Potencia hidraulica del sistema de bombeo será:

La Potencia electrica del sistema de bombeo será:

Caracteristicas del equipo de bombeo:

4.0 CALCULO DE POTENCIA DE BOMBA JOCKEY

Caudal Total Bomba ACI 31.5 l/s

Potencia Hidraulica Estimada de la Bomba 2.91 HP

ef e: Eficiencia eléctrica del sistema de bombeo

Potencia Eléctrica Estimada de la Bomba 3.43 HP

Caracteristicas del equipo de bombeo:

5.0 DISEÑO DE DIAMETROS DE ROCIADORES

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